Rompiendo las leyes de la termodinámica
Como seres modernos y racionales, hemos llegado a confiar en ciertas leyes naturales irrefutables. El sol sale y se pone. El planeta gira alrededor del sol. De todo esto, las leyes de la física y la termodinámica, una rama de la física, han definido la relación de los humanos con el calor, la temperatura, la energía, el trabajo, la radiación y la materia. ¿Pero qué pasa cuando las leyes de la física son desafiadas? Tal puede ser el caso en los casos en que los científicos afirman haber violado las leyes de la termodinámica.
Pero antes de sumergirnos en estos casos, es importante entender las leyes actuales, para que podamos entender mejor las formas en que se pueden romper.
Las Leyes De La Termodinámica
¿Cuál es la definición de termodinámica? En pocas palabras, la termodinámica es una rama de la física que se ocupa de las relaciones entre el calor y otras formas de energía. En particular, describe cómo la energía térmica se convierte ay desde otras formas de energía y cómo afecta a la materia. La termodinámica se aplica ampliamente en una serie de disciplinas de ingeniería y meteorología, así como en psicología evolutiva, mecánica estadística e incluso economía. Central a la termodinámica son cuatro leyes:
La primera ley es conocida como la ley de conservación de la energía , en la cual la energía se puede transformar, pero no se puede crear o destruir. La primera ley termodinámica se relaciona con una contención de energía.
La Segunda Ley define un sistema cerrado en el que el aislamiento, la entropía ocurre y permanece constante, o aumenta, a menos que haya una fuerza o influencia externa en juego. Para simplificar este concepto, piense en su café de la mañana que pierde su calor al tercer sorbo, es la entropía en acción en nuestra vida cotidiana.
Tercera Ley es la ley de “cero absoluto, ” la temperatura de -273,16 ° C (-459,69 ° F), o la temperatura más fría posible, donde no existe ningún calor. Se cree que el estado de cero absoluto es inalcanzable.
Zeroth Law , la cuarta ley, establece que si dos sistemas termodinámicos están en equilibrio térmico con un tercer sistema, entonces los dos sistemas también están en equilibrio térmico entre sí.
MÁS ALLÁ DE LA CIENCIA: IMPLICACIONES ESPIRITUALES DE LAS LEYES TERMODINÁMICAS
Aunque obviamente arraigada en la ciencia y las leyes naturales , la termodinámica también ha generado muchas discusiones y tesis académicas y espirituales . Algunos han comparado la segunda ley con la antigua energía hindú Shiva , tanto destructiva como creativa, es fundamental para nuestro desarrollo espiritual y para escapar de la trampa entrópica asociada con la complacencia, el materialismo espiritual, la depresión y la ansiedad. Otros han comparado la tercera ley, la ley del cero absoluto, con la iluminación espiritual ; Buscado, pero difícil de alcanzar.
Sin embargo, recientemente se han realizado experimentos científicos que afirman haber violado la segunda ley de la termodinámica, la ley de la entropía, considerada sacrosanta durante los últimos ciento cincuenta años.
PULSANDO LOS LÍMITES DE LAS LEYES FÍSICAS
En 2002, un equipo de físicos químicos de la Universidad Nacional de Australia en Canberra, demostró que esta ley, considerada como uno de los principios más fundamentales de la física, no es válida para los sistemas microscópicos.
Su experimento midió los cambios que tuvieron lugar cuando las perlas de látex, suspendidas y aisladas en agua, quedaron atrapadas por un rayo láser. El equipo observó el movimiento de las perlas, así como el nivel de entropía presente, que demostró un caso de "naturaleza corriendo en reversa". El experimento resultó en lo que podría compararse con la taza de café de la mañana que se calentó por sí sola y es se considera que está de acuerdo con lo que se conoce como el " teorema de fluctuación " , una teoría de décadas de antigüedad que tiene importantes impactos en la nanotecnología y nos hace reconsiderar cómo funciona la vida en sí misma.
Otros experimentos realizados en 2016 por el Laboratorio Nacional de Argonne (ANL), una división del Departamento de Energía de los Estados Unidos, crearon un modelo en el que la Segunda Ley también fue "violada a nivel molecular". El modelo se basa en el teorema H , lo que supone que si algo caliente se combina con algo frío, el resultado estará en el medio. El equipo de ANL aplicó la mecánica cuántica al teorema H; en otras palabras, aplicaron principios abstractos para explorar las limitaciones de las leyes físicas.
Desafiando las leyes de la física, así como los años de pensamiento científico establecido, ANL predijo que, en determinadas circunstancias, la entropía en aumento aceptada, en ciertas circunstancias, la entropía en realidad podría disminuir . Si bien esta predicción puede parecer revolucionaria, ANL y otros en el campo son realmente una vieja hipótesis hecha de nuevo.
En 1867, el físico escocés James Clerk Maxwell ideó una teoría conocida como " El demonio de Maxwell ", diseñada para violar la Segunda Ley. "El demonio de Maxwell" propuso que un demonio teórico viviera en el espacio entre el calor y el frío, como un troll de puente molecular o un portero, permitiendo la entrada de algunas partículas y alejando otras.
Hoy, mientras los investigadores continúan presionando la envoltura termodinámica, se piensa que la realización práctica de la teoría de Maxwell podría dar lugar a futuras máquinas de movimiento perpetuo cuántico , como un refrigerador que puede enfriarse desde lejos, y donde la energía necesaria para enfriarlo podría ser creado en cualquier lugar.
¿La posibilidad de romper la segunda ley termodinámica significa que la energía podría convertirse en una mercancía gratuita ? Quizás. El resultado teórico de la investigación de ANL y otros podría significar que esta forma de "energía libre" podría algún día impulsar a nuestros autos o alimentar nuestros aparatos de manera que desafíen las leyes de la gravedad.
¿Esto significa que nuestro futuro podría contener todo un mercado de cosas que desafían las leyes de la física? En realidad, el futuro está aquí ahora con los siguientes materiales y sustancias que mejoran la física y que están mejorando la vida tal como la conocemos:
- Los materiales hidrófobos son recubrimientos especiales diseñados para proteger contra la humedad y la suciedad. La mezcla de dióxido de silicio y titanio se usa en ropa, zapatos, materiales de construcción y como sustancia para ayudar a limpiar los océanos.
- Nitinol- titanio y aleación de níquel, crea objetos con memoria de "músculo" cuando se los expone al calor, devolviéndolos a su forma original.
- Madera programable: creada por el Instituto de Tecnología de Massachusetts, utiliza laminados de madera impresos en 4D que adquieren una forma definida cuando se colocan en el agua.
Material hidrofobico
- Las sustancias autorreparables contienen microcápsulas bacterianas que, cuando están dañadas, rellenan grietas en su estructura con materiales de mantenimiento de vida hechos por sí mismos. Ya utilizado en medicina y dispositivos digitales, este material milagroso algún día se usará para reparar nuestras carreteras.
Ya sea nuestro teléfono celular, aire acondicionado o una vida sin baches, la investigación científica que rodea las cosas que desafía las leyes de la física y las leyes de la termodinámica es parte de un deseo humano básico de crecer y expandir nuestras limitaciones. Alterar a los carritos de manzanas científicos es cómo hemos llegado tan lejos, desde la manzana de Newton hasta el aterrizaje en la luna, a la actual carrera hacia Marte. El pensamiento innovador que empuja los límites del pensamiento científico apunta hacia un futuro brillante; Uno con implicaciones de largo alcance y que cambian la vida.
Pero antes de sumergirnos en estos casos, es importante entender las leyes actuales, para que podamos entender mejor las formas en que se pueden romper.
Las Leyes De La Termodinámica
¿Cuál es la definición de termodinámica? En pocas palabras, la termodinámica es una rama de la física que se ocupa de las relaciones entre el calor y otras formas de energía. En particular, describe cómo la energía térmica se convierte ay desde otras formas de energía y cómo afecta a la materia. La termodinámica se aplica ampliamente en una serie de disciplinas de ingeniería y meteorología, así como en psicología evolutiva, mecánica estadística e incluso economía. Central a la termodinámica son cuatro leyes:
La primera ley es conocida como la ley de conservación de la energía , en la cual la energía se puede transformar, pero no se puede crear o destruir. La primera ley termodinámica se relaciona con una contención de energía.
La Segunda Ley define un sistema cerrado en el que el aislamiento, la entropía ocurre y permanece constante, o aumenta, a menos que haya una fuerza o influencia externa en juego. Para simplificar este concepto, piense en su café de la mañana que pierde su calor al tercer sorbo, es la entropía en acción en nuestra vida cotidiana.
Tercera Ley es la ley de “cero absoluto, ” la temperatura de -273,16 ° C (-459,69 ° F), o la temperatura más fría posible, donde no existe ningún calor. Se cree que el estado de cero absoluto es inalcanzable.
Zeroth Law , la cuarta ley, establece que si dos sistemas termodinámicos están en equilibrio térmico con un tercer sistema, entonces los dos sistemas también están en equilibrio térmico entre sí.
MÁS ALLÁ DE LA CIENCIA: IMPLICACIONES ESPIRITUALES DE LAS LEYES TERMODINÁMICAS
Aunque obviamente arraigada en la ciencia y las leyes naturales , la termodinámica también ha generado muchas discusiones y tesis académicas y espirituales . Algunos han comparado la segunda ley con la antigua energía hindú Shiva , tanto destructiva como creativa, es fundamental para nuestro desarrollo espiritual y para escapar de la trampa entrópica asociada con la complacencia, el materialismo espiritual, la depresión y la ansiedad. Otros han comparado la tercera ley, la ley del cero absoluto, con la iluminación espiritual ; Buscado, pero difícil de alcanzar.
Sin embargo, recientemente se han realizado experimentos científicos que afirman haber violado la segunda ley de la termodinámica, la ley de la entropía, considerada sacrosanta durante los últimos ciento cincuenta años.
PULSANDO LOS LÍMITES DE LAS LEYES FÍSICAS
En 2002, un equipo de físicos químicos de la Universidad Nacional de Australia en Canberra, demostró que esta ley, considerada como uno de los principios más fundamentales de la física, no es válida para los sistemas microscópicos.
Su experimento midió los cambios que tuvieron lugar cuando las perlas de látex, suspendidas y aisladas en agua, quedaron atrapadas por un rayo láser. El equipo observó el movimiento de las perlas, así como el nivel de entropía presente, que demostró un caso de "naturaleza corriendo en reversa". El experimento resultó en lo que podría compararse con la taza de café de la mañana que se calentó por sí sola y es se considera que está de acuerdo con lo que se conoce como el " teorema de fluctuación " , una teoría de décadas de antigüedad que tiene importantes impactos en la nanotecnología y nos hace reconsiderar cómo funciona la vida en sí misma.
Otros experimentos realizados en 2016 por el Laboratorio Nacional de Argonne (ANL), una división del Departamento de Energía de los Estados Unidos, crearon un modelo en el que la Segunda Ley también fue "violada a nivel molecular". El modelo se basa en el teorema H , lo que supone que si algo caliente se combina con algo frío, el resultado estará en el medio. El equipo de ANL aplicó la mecánica cuántica al teorema H; en otras palabras, aplicaron principios abstractos para explorar las limitaciones de las leyes físicas.
Desafiando las leyes de la física, así como los años de pensamiento científico establecido, ANL predijo que, en determinadas circunstancias, la entropía en aumento aceptada, en ciertas circunstancias, la entropía en realidad podría disminuir . Si bien esta predicción puede parecer revolucionaria, ANL y otros en el campo son realmente una vieja hipótesis hecha de nuevo.
En 1867, el físico escocés James Clerk Maxwell ideó una teoría conocida como " El demonio de Maxwell ", diseñada para violar la Segunda Ley. "El demonio de Maxwell" propuso que un demonio teórico viviera en el espacio entre el calor y el frío, como un troll de puente molecular o un portero, permitiendo la entrada de algunas partículas y alejando otras.
Hoy, mientras los investigadores continúan presionando la envoltura termodinámica, se piensa que la realización práctica de la teoría de Maxwell podría dar lugar a futuras máquinas de movimiento perpetuo cuántico , como un refrigerador que puede enfriarse desde lejos, y donde la energía necesaria para enfriarlo podría ser creado en cualquier lugar.
¿La posibilidad de romper la segunda ley termodinámica significa que la energía podría convertirse en una mercancía gratuita ? Quizás. El resultado teórico de la investigación de ANL y otros podría significar que esta forma de "energía libre" podría algún día impulsar a nuestros autos o alimentar nuestros aparatos de manera que desafíen las leyes de la gravedad.
¿Esto significa que nuestro futuro podría contener todo un mercado de cosas que desafían las leyes de la física? En realidad, el futuro está aquí ahora con los siguientes materiales y sustancias que mejoran la física y que están mejorando la vida tal como la conocemos:
- Los materiales hidrófobos son recubrimientos especiales diseñados para proteger contra la humedad y la suciedad. La mezcla de dióxido de silicio y titanio se usa en ropa, zapatos, materiales de construcción y como sustancia para ayudar a limpiar los océanos.
- Nitinol- titanio y aleación de níquel, crea objetos con memoria de "músculo" cuando se los expone al calor, devolviéndolos a su forma original.
- Madera programable: creada por el Instituto de Tecnología de Massachusetts, utiliza laminados de madera impresos en 4D que adquieren una forma definida cuando se colocan en el agua.
Material hidrofobico
- Las sustancias autorreparables contienen microcápsulas bacterianas que, cuando están dañadas, rellenan grietas en su estructura con materiales de mantenimiento de vida hechos por sí mismos. Ya utilizado en medicina y dispositivos digitales, este material milagroso algún día se usará para reparar nuestras carreteras.
Ya sea nuestro teléfono celular, aire acondicionado o una vida sin baches, la investigación científica que rodea las cosas que desafía las leyes de la física y las leyes de la termodinámica es parte de un deseo humano básico de crecer y expandir nuestras limitaciones. Alterar a los carritos de manzanas científicos es cómo hemos llegado tan lejos, desde la manzana de Newton hasta el aterrizaje en la luna, a la actual carrera hacia Marte. El pensamiento innovador que empuja los límites del pensamiento científico apunta hacia un futuro brillante; Uno con implicaciones de largo alcance y que cambian la vida.
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